인근 토양의 Cu, Pb, Hg 및 As의 주요오염원인 폐광산을 대상으로 폐광산으로부터의 이격거리에 따른 중금속 오염원의 확산특성을 조사하였다. 광산A는 Cu와 Pb의 오염원으로, 광산B는 Hg의 오염원으로, 광산C는 Pb의 오염원으로, 광산D는 Cu, Pb 및 As의 오염원으로 인근토양에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. As를 제외한 다른 중금속류는 폐광산으로부터의 이격거리가 100m 이내인 지점에서 고농도로 검출되지만 그 이상의 이격거리에 소재하는 토양에서의 검출은 극히 낮은 농도로 분석되었으므로 이들 중금속류에 의한 토양오염은 우려할 수준이 아님을 알 수 있다. 고농도로 검출되는 비소의 경우에는 이격거리에 따라 일정한 감소경향을 나타내지 않으므로 비소에 의한 오염수준을 예측하기 어렵다. 4개의 광산을 대상으로 한 이격거리에 따른 Cu와 Pb의 오염확산 예측을 위한 방정식을 구한 결과, 상관계수는 각각 0.71과 0.68로 양호한 관계를 나타내었다. 특히 Cu와 Pb의 상관성을 상관계수로 살펴보면 0.84로 매우 유효하므로 이들의 토양내 화학적 거동이 유사함을 알 수 있어 이들을 처리하는 기술을 응용하는데 있어서도 본 연구결과가 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
인근 토양의 Cu, Pb, Hg 및 As의 주요오염원인 폐광산을 대상으로 폐광산으로부터의 이격거리에 따른 중금속 오염원의 확산특성을 조사하였다. 광산A는 Cu와 Pb의 오염원으로, 광산B는 Hg의 오염원으로, 광산C는 Pb의 오염원으로, 광산D는 Cu, Pb 및 As의 오염원으로 인근토양에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. As를 제외한 다른 중금속류는 폐광산으로부터의 이격거리가 100m 이내인 지점에서 고농도로 검출되지만 그 이상의 이격거리에 소재하는 토양에서의 검출은 극히 낮은 농도로 분석되었으므로 이들 중금속류에 의한 토양오염은 우려할 수준이 아님을 알 수 있다. 고농도로 검출되는 비소의 경우에는 이격거리에 따라 일정한 감소경향을 나타내지 않으므로 비소에 의한 오염수준을 예측하기 어렵다. 4개의 광산을 대상으로 한 이격거리에 따른 Cu와 Pb의 오염확산 예측을 위한 방정식을 구한 결과, 상관계수는 각각 0.71과 0.68로 양호한 관계를 나타내었다. 특히 Cu와 Pb의 상관성을 상관계수로 살펴보면 0.84로 매우 유효하므로 이들의 토양내 화학적 거동이 유사함을 알 수 있어 이들을 처리하는 기술을 응용하는데 있어서도 본 연구결과가 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
In the study it was investigated the diffusion characteristics of heavy metal pollutions such as Cu, Pb, Hg and As which was the main pollution sources of soils from abandoned mines. The pollution of Cu and Pb was caused by Mine A, that of Hg was caused by Mine 3, that of Pb was caused by Mine C and...
In the study it was investigated the diffusion characteristics of heavy metal pollutions such as Cu, Pb, Hg and As which was the main pollution sources of soils from abandoned mines. The pollution of Cu and Pb was caused by Mine A, that of Hg was caused by Mine 3, that of Pb was caused by Mine C and that of Cu, Pb, As was caused by Mine D. Though the high concentration was detected within 100m from abandoned mines, the low concentration was detected over than 100m from abandoned mines in all heavy metals investigated except As. It means that it was very difficult to estimate the pollution level of As caused abandoned mines. The results were discussed in the concentrations of Cu, Pb and distances showed a good relationship with 0.71 and 0.68 as the coefficient of correlation, respectively. In particular the relativity of Cu to Pb as very strong with 0.84 as the coefficient of correlation. It was consistent with the chemical behavior in soils in the case of Cu and Pb. Therefore it will be a promising approach to remove Cu and Pb with estimated values in the study.
In the study it was investigated the diffusion characteristics of heavy metal pollutions such as Cu, Pb, Hg and As which was the main pollution sources of soils from abandoned mines. The pollution of Cu and Pb was caused by Mine A, that of Hg was caused by Mine 3, that of Pb was caused by Mine C and that of Cu, Pb, As was caused by Mine D. Though the high concentration was detected within 100m from abandoned mines, the low concentration was detected over than 100m from abandoned mines in all heavy metals investigated except As. It means that it was very difficult to estimate the pollution level of As caused abandoned mines. The results were discussed in the concentrations of Cu, Pb and distances showed a good relationship with 0.71 and 0.68 as the coefficient of correlation, respectively. In particular the relativity of Cu to Pb as very strong with 0.84 as the coefficient of correlation. It was consistent with the chemical behavior in soils in the case of Cu and Pb. Therefore it will be a promising approach to remove Cu and Pb with estimated values in the study.
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문제 정의
폐광산에서 기인하는 중금속 오염은 토양내에서의 중금속의 결합 형태, 풍화 등의 외부조건 변화로 생성된 2차 생성물의 형태, 용해도, pH, 점토함량, 수분함량 및 투수성 등 토양의 물리화학적 특성에 영향을 받으며 (Palo Alto, 1984), 이격거리가 멀어질수록 오염수준이 낮아 질 것으로 기대되나 실질적으로 중금속 오염수준예측에 대한 연구는 시도된 바가 국내에는 없는 실정이다. 본 연구에서는 전라남도지역에서 Cu, Pb, As 등의 중금속 오염이 심각한 폐광산 4개소를 대상으로 광산으로부터의 이격거리와 토양 중의 중금속 오염원과의 상관성을 고찰하고, 이들 중금속 간의 오염상관도를 이용하여 중금속의 거동을 해석히는 것을 목적으로 한다. 본 연구 결과를 바탕으로 이들 폐광산 이격거리에 따른 중금속 오염물질에 대한 확산특성을 파악하여 인근 지역의 토양환경에 미치는 폐광산의 위해정도를 예측할 수 있다.
폐광산에서 기인하는 환경오염물질 중에서 주요 오염물질인 중금속을 대상으로 이격거리에 따른 거동을 명확히 하고, 사람과 주변환경에 미치는 폐광산 유래의 중금속 영향을 최소화하기 위해 사용되어지는 기술들을 응용할 수 있도륵 오염도를 예측 가능한지에 대해 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
가설 설정
2. (a) Diffusion characteristics of Cu depend on distances, (b) Diffusion characteristics of Pb depend on distances, (c) Division characteristics ofHg depend on distances, (d) Diffusion characteristics of As depend on distances.
제안 방법
수집한 각 지점의 시료는 실험실로 옮겨 풍건한 후 2 mm 체를 통과시킨 다음 1,000 g을 달아 비이커에 넣고 증류수 1,000 ml/을 주입하여 혼합한 후 pH(Hl 991003, U.S.A.)를 측정하였다. 토양 내 함유 중금 속류는 Cu, Pb, Ni, Cd, Hg, As 및 CN 등의 7개 항목에대해 토양오염공정 시험방법에 따라 분석하였다.
대상 데이터
전라남도에 소재하고 있는 광산 중에서 중금속 오염이 심각한 수준인 4개의 광산을 대상으로 하였으며, 각각석동광산(Nfae A), 명봉광산(Mine B), 아독광산(Mine C)및 은적광산(Mine D)이다. 이들 4개 광산의 소재지는 Table 1과 같으며, 시료수집 위치는 광산으로부터의 이격거리에 따라 수집하였다.
심각한 수준인 4개의 광산을 대상으로 하였으며, 각각석동광산(Nfae A), 명봉광산(Mine B), 아독광산(Mine C)및 은적광산(Mine D)이다. 이들 4개 광산의 소재지는 Table 1과 같으며, 시료수집 위치는 광산으로부터의 이격거리에 따라 수집하였다. 광산A에서는 광산으로부터의 이격거리가 10 m, 400m, 900m 및 1,500 m인 4개지점에서, 광산B에서는 광산으로부터의 이격거리가100tn, 150m, 800m 및 1, 300m인 4개 지점에서, 광산에서는 광산으로부터의 이격거리가 10 m, 800 m 및 1, 400이인 3개 지점에서, 광산D에서는 광산으로부터의 이격거리가 20m, 450m , 950m 및 인 4개지점에서 토양시료를 채취하였다.
이들 4개 광산의 소재지는 Table 1과 같으며, 시료수집 위치는 광산으로부터의 이격거리에 따라 수집하였다. 광산A에서는 광산으로부터의 이격거리가 10 m, 400m, 900m 및 1,500 m인 4개지점에서, 광산B에서는 광산으로부터의 이격거리가100tn, 150m, 800m 및 1, 300m인 4개 지점에서, 광산에서는 광산으로부터의 이격거리가 10 m, 800 m 및 1, 400이인 3개 지점에서, 광산D에서는 광산으로부터의 이격거리가 20m, 450m , 950m 및 인 4개지점에서 토양시료를 채취하였다.
이론/모형
)를 측정하였다. 토양 내 함유 중금 속류는 Cu, Pb, Ni, Cd, Hg, As 및 CN 등의 7개 항목에대해 토양오염공정 시험방법에 따라 분석하였다.
성능/효과
있다. 대상으로 한 4개의 폐광산 인근 토양의 pH는광산A(5.1~6.7), 광산B(5.8~6.6), 광산C(5.6~63) 및 광산D(4.7~6.1)의 범위로 모두 산성으로 측정되었다. 토양의 중금속 오염 수준은 각각의 광산의 영향을 받아 광산 A 인근 토양세서는 Cu, Pb, Hg의 오염이 심각하며, 광산B인근 토양에서는 Hg의 오염이 심각하며, 광산 C 인근 토양세서는 Pb의 오염이 심각함을 알 수 있다.
Cu에 의한 오염은 광산 D에서, PW] 의한 오염은 광산C 에서, Ni에 의한 오염은 광산Bd서, Hg에 의한 오염은 광산 D에서 가장 심각하였다. 특히 As에 의한 오염은 Cu와 Hg에 의한 오염이 심각한 수준을 나타낸 광산 D의 인근토양에서 다른 중금속류와는 다른 확산경향을 보이며, 이격거리가 상당히 멀어진 지점의 토양에서도 고농도로 검출되었다.
2(a)Vd)에 나타내었다. AS를 제외한 다른 중금속 Cu, Pb, Hg 등의 확산은 폐광산의 가장 가까운 지역의 토양을 심각히 오염시키고 이후에는 이격거리에 관계없이 저농도로 검출되는 특성을 보였다. Fig.
1) 대상으로 한 폐광산A, B, C 및 D는 Cu, Pb, Hg및 As의 주요 오염원으로 주변 토양에서 이들 중금속은 유해한 수준으로 검출되었다.
2) Cu, Pb, Hg의 경우는 폐광산 주변에서 고농도로 검출되었으나, 그 이후의 지점에서는 저농도로 검출되므로 이들 중금속의 관리는 폐광산 인근에서 이루어져야 한다. 그러나 As로 큭 오염된 경우에는 다른 중금 속류와는 달리 1,000 m 가까운 이격거리의 토양게서도 고농도로 검출되므로 이에 대한 관리는 다른 중금 속류와는 달리 해야 한다.
3) 대상으로 한 4개 폐광산 인근의 토양에서 검출되는 Cu, Pb 및 Hg의 이격거리에 따른 오염수준 예측 가능성을 상관계수로 보면, 광산A에서는 각각 0.95, 097, 0.94로 조사되었고, 광산C에서는 각각 0.99, 099, 0.99 로 조사되었고, 광산D에서는 각각 0.95, 1.00, 0.96으로 조사되었다. 한편, 중금속의 오염도가 낮은 광산 B에서는 이들 상관계수가 유의하지 않았다.
후속연구
본 연구에서는 전라남도지역에서 Cu, Pb, As 등의 중금속 오염이 심각한 폐광산 4개소를 대상으로 광산으로부터의 이격거리와 토양 중의 중금속 오염원과의 상관성을 고찰하고, 이들 중금속 간의 오염상관도를 이용하여 중금속의 거동을 해석히는 것을 목적으로 한다. 본 연구 결과를 바탕으로 이들 폐광산 이격거리에 따른 중금속 오염물질에 대한 확산특성을 파악하여 인근 지역의 토양환경에 미치는 폐광산의 위해정도를 예측할 수 있다.
광산B에서의 중금속 오염도는 다른 광산의 중금속 오염수준과 비교 할 때 심각한 수준으로 판단하기 어려운데, 이것은 광산B 인근의 토양중의 중금속 오염수준과 이격거리와의 상관성을 관찰하기 어렵게 한다. 그러나 광산B 특성이 전체적인 이격거리와 Cu와 Pb의 검출농도와의 상관성에 영향을 미치기는 하지만, Cu와 Pb 오염된 광산에서는 이격거리에 따라 오염확산이 반비례적인 관계를 나타내고 이들은 유효한 상관성으로 조사되었으므로 이들 자료의 축적으로 오염확산을 예측 할 수 있을 것으로 보인다. 광산B는 Hg세 의한 오염이 발생하는 곳이므로 이격거리와 Hg의 오염농도와의 상관계수는 Cu와 Pb과 비교할 때 상당히 높은 0.
한편, 중금속의 오염도가 낮은 광산 B에서는 이들 상관계수가 유의하지 않았다. 따라서 폐광산으로 인해 발생하는 인근 토양의 중금속 오염은 중금속 오염 수준을 먼저 파악한 후, 이격거리에 따른 감소정도를 예측할 수 있고, 검출되는 중금속들간의 상관성을 파악하여 저감기술을 적절히 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
참고문헌 (14)
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